Experimenting with the p4est library for AMR simulations of two-phase flows

Many physical problems involve spatial and temporal inhomogeneities that require a very fine discretization in order to be accurately simulated. Using an adaptive mesh, a high level of resolution is used in the appropriate areas while keeping a coarse mesh elsewhere. This idea allows to save time and computations, but represents a challenge for distributed-memory environments. The MARS project (for Multiphase Adaptative Refinement Solver) intends to assess the parallel library p4est for adaptive mesh, in a case of a finite volume scheme applied to two-phase flows. Besides testing the library’s performances, particularly for load balancing, its user-friendliness in use and implementation are also exhibited here. First promising 3D simulations are even presented. Résumé. De nombreux problèmes physiques mettent en jeu des inhomogénéités spatiales et temporelles, qui pour être simulées correctement requièrent une discrétisation très fine. Utiliser un maillage adaptatif pour obtenir ce niveau de résolution dans les zones où elle est requise, et garder un maillage grossier en-dehors, permet d’intéressantes économies en temps et ressources de calcul, mais représente un défi pour le calcul distribué. Le projet MARS (Multiphase Adaptative Refinement Solver) a pour objectif d’évaluer la librairie parallèle de maillage adaptatif p4est, appliquée à un schéma de volumes finis pour un modèle bifluide d’écoulement diphasique. Outre les performances de cette librairie, en particulier en terme d’équilibrage de charge, sa facilité d’utilisation et d’implémentation sont mises en avant. Des premières simulations 3D prometteuses sont présentées.